其发明以来，原子力显微镜（AFM）已被用于图像的不同样品的广泛 。 当原子力显微镜的修改，例如，它可以形象样品缓冲液中，它成为可能使用这种技术的生理条件下，以解决生物学问题。 原子力图像中的细节是无可匹敌的其他显微镜技术，可用于在流体图像样本，由于仪器的信噪比的信号。 此外，样品干燥保存结构，并不需要进一步处理，以产生对比 。 NanoWizard BioAFM NanoWizard ® BioAFM从JPK仪器的功能，提高了这项技术的生物样品的最高分辨率成像能力 。 在所有三个方面，即JPK Nanowizard ®是线性。也就是说，是一个闭环反馈，以确保在X和Y轴以及Z轴的精确定位 。 此外， Nanowizard ®进一步扩展，使额外的光学显微技术的同时AFM成像的原子力显微镜（AFM）成像的适用性。 追求完美的，高分辨率的图像时，这些功能都可以节省用户的时间和资源 。 云母的原子晶格 高级工程和稳定的需要为高分辨率的图像采集 。 为了演示的稳定JPK Nanowizard ®甚至倒光镜上安装时，新鲜的云母是在空气中的接触模式成像。 原子晶格的云母，可以清楚地看出（图1 ）  图1。 云母成像在接触模式。扫描尺寸，40 × 60 中间层六角盒装 六角包装的中间（HPI）的古菌，耐辐射球菌层，已被广泛使用的原子力显微镜研究 。  图2：（ 一）HPI在闭环接触模式下成像液，云母层补丁。 （二）HPI的亚基毛孔的高分辨率图像 。 红色圆圈-一个封闭的孔隙，蓝色圆圈的例子-例如一个开放的孔隙 。 在晶格中的缺陷也显而易见，如缺少亚基带有一个白色箭头标记的孔 。 图像（b）请提供由帕特里克Frederix博士， 大学 的 巴塞尔 。 球菌HPI层形成一个表面层，推定作为一种规范运输出细胞的营养物质和代谢产物的分子筛 。 使用各种不同的技术，从生物化学电子显微镜的HPI层的结构和功能上已经生成的数据。然而，这个样品的AFM成像可进行流体，在高分辨率下，按照蛋白质结构的动态变化 。 HPI层是用洗涤剂的全细胞提取，然后吸附到新鲜剥离的云母表面。 个别蛋白质元素的稳定，包装方便的高分辨率的图像采集 。 对HPI层形成的云母表面上的补丁，这些补丁的概述图像已经揭示规律的HPI层（图2中的A）的晶格结构。 概述HPI膜修补形象的收购后，可选定一个合适的地区进行成像，在更高的分辨率（图2，B）的。 由于控制的XY定位JPK Nanowizard ®是一个闭环反馈系统，仪器会“放大”到选定的区域具有精度高。这使用户可以采取较少的扫描，减少了污染笔尖或破坏膜修补的可能性。 核孔复合体 真核细胞是组织成称为细胞器的车厢 。 控制整个周围的每一个细胞器膜的运输，使单元划分特定的分子，一个过程，细胞功能的基础。 在核膜，核孔复合物（NPC）是负责各种分子运输到细胞核。  图3。 全国人大样品的DIC的形象 。 DIC的使用明确强调碎片。 HPI层不同的是耐辐射球菌，全国人民代表大会的筹备工作不只是包含到一个格子凝聚全国人民代表大会。 样品准备从整个细胞核，在这种情况下从非洲爪蟾，可以很异类 。 随着生命科学的版本JPK Nanowizard ®完全整合成一个倒置的，光镜下，传输显微镜可用于扫描一个区域不包含大量的碎片，在扫描前的样品。在这样一种方式，用户可以，再次减少找到一个合适的区域扫描所需的时间，并减少污染尖端的机会 。  图4。 玻璃盖玻片联系全国人大模式的图像。概述图像显示了全国人民代表大会和污染物质的混合物 。 JPK Nanowizard ®就可以准确地放大，在地区的利益，更详细的扫描。 全国人大样品，玻璃盖玻片上，使用微分干涉对比（DIC）显微镜成像，清楚地突出碎片，那是不可能的可视化，使用明亮的视野显微镜（图 3）。 然后提示是定位在一个面积最小的碎片和收购概述扫描（图4） 。同样，电容控制的反馈，然后可以精确选择的一个更高的分辨率扫描领域。 DNA的成像 的DNA的结构和功能产生的数据大多来自分子生物学领域。 然而，这从根本上重要的生物分子与原子力显微镜的信噪比的信号可在高分辨率研究液体，在空气中，以澄清与DNA结合的分子的物理结构和 DNA的相互作用。 在适当的条件下，DNA可吸附在新鲜剥离的云母和缓冲区成像 。 图5显示了λ噬菌体DNA在流体（AC模式）。  图5。Topographsλ 噬菌体DNA在流体中的间歇接触模式成像， 。 彩色规模0-2 nm的A和B 在复制和转录的过程中的各种蛋白质与DNA的相互作用是根本。 一个例子是DNA与组蛋白形成核小体之间的关联。 这种DNA的核小体核心周围凝结（组蛋白八聚体consisiting）在DNA复制和转录的调控作用，为简明的DNA是不能访问到其他DNA结合蛋白。  图6。DNA 核小体复合物的交流模式，地形图。 这种蛋白质可以清楚地分辨，沿长度的线性化质粒PGEM约束 。 图片由克莱门斯弗朗兹博士，德累斯顿技术大学。 在这种情况下，线性，3 kb的质粒pGEM培养与核小体在1摩尔的DNA 20组蛋白八聚体的摩尔比。 于pGEM质粒有20个公认的核小体结合位点，然而，它可以看出，孵化条件下，核小体没有绑定在所有20个结合位点（图6） 。 结论 信噪比，缺乏染色或预处理和能力，在液体中的功能要求，使原子力显微镜成像分辨率高，生物样品的结构，描述一个极其强大的方法。 设计JPK Nanowizard ®可以促进这种高分辨率的研究。举例来说，准确的定位在X和Y（由于闭环反馈）减少了所需的“焦点”在对一个地区的利益高分辨率扫描。这降低了破坏微妙的样品和污染尖的可能性 。 对于在玻璃上，如上面所述的核孔复合物，制备的样品，可以很容易地避免污染碎片，寻找一个合适的使用透射光显微镜领域，又节省了用户时间。 使用原子力显微镜等影像学检查的好处在于在原子力显微镜的能力的图像样本，在液体中， 在生理条件下 ，JPK仪器制造Biocell™，可以让用户在扫描期间修改情况（图7） ，如温度控制， 变化或相关的分子原位此外，进一步加强生物样品的最高分辨率成像的适用性 JPK Nanowizard ® 。  图7。JPK Biocell™。 Biocell™是旨在使原子力显微镜和光学方法的最佳成像条件，同时允许快速和精确的温度控制在20-60 ° C。 JPK Nanowizard ®，整合成一个倒光镜，也为其他生物样品的成像进行了优化，如胶原蛋白，以整个细胞的脂质双层和生物聚合物。 可以补充额外的光学显微镜技术，如激光扫描共聚焦，epifluorescence TIRF或FRET技术，这种样品的原子力显微镜成像。 JPK Nanowizard ®也被用来量化解除绑定的力量，从单个蛋白cellcell的相互作用。 因此， JPK Nanowizard ® BioAFM是从单个蛋白进行生物样品的成像和力测量控制，生理条件下，整个细胞的最佳选择。 致谢 许多感谢所有那些贡献样品和图像。帕特里克博士Frederix，教授恩格尔组提供了HPI的高分辨率图像 ， 大学 的 巴塞尔 。全国人民代表大会的样本是从芭芭拉Oberleithner教授，博士，Universitätsklinikum明斯特组Windoffer礼物 。 谭维义默克尔（Schwille教授的研究小组）和组蛋白的DNA样品准备，既德累斯顿工业大学的克莱门斯弗朗兹博士（米勒教授的研究小组）成像。 |